Phân tích đồng thời các chất chuyển hóa trong củ khoai tây bằng phương pháp sắc ký khí – khối phổ

Plant Journal - Tập 23 Số 1 - Trang 131-142 - 2000
Ute Roessner1, Cornelia Wagner2, Joachim Kopka2, Richard N. Trethewey3, Lothar Willmitzer4
1Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie, Am Mühlenberg 1, 14476 Golm, Germany
2Applied Metabolome Analysis, Department Willmitzer, Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology, Max Planck Society
3Small Molecules, Department Willmitzer, Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology, Max Planck Society
4Central Metabolism, Department Willmitzer, Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology, Max Planck Society

Tóm tắt

Tóm tắtMột phương pháp mới được trình bày, trong đó sắc ký khí kết hợp với khối phổ (GC–MS) cho phép phát hiện định lượng và định tính hơn 150 hợp chất trong củ khoai tây, với độ nhạy và tính đặc trưng cao. Trái ngược với các phương pháp khác được phát triển để phân tích chuyển hóa trong hệ thống thực vật, phương pháp này đại diện cho một cách tiếp cận không thiên vị và mở để phát hiện những thay đổi bất ngờ trong mức độ chuyển hóa. Mặc dù phương pháp này là sự thỏa hiệp cho một loạt các chất chuyển hóa về mặt chiết xuất, biến đổi hóa học và phân tích GC–MS, nhưng đối với 25 hợp chất chuyển hóa được phân tích chi tiết, tỷ lệ thu hồi được tìm thấy nằm trong khoảng được chấp nhận chung là 70–140%. Hơn nữa, tính tái lập của phương pháp rất cao: sai số xảy ra trong các quy trình phân tích được tìm thấy là dưới 6% cho 30 trong số 33 hợp chất được thử nghiệm. Sự biến đổi sinh học vượt quá sai số hệ thống của phân tích với tỷ lệ lên đến 10 lần. Phương pháp này cũng phù hợp cho việc mở rộng quy mô, có khả năng cho phép phân tích đồng thời một số lượng lớn mẫu. Như một ví dụ đầu tiên, phương pháp này đã được áp dụng cho củ khoai tây trồng trong đất và in vitro. Do phân tích đồng thời một loạt các chất chuyển hóa, điều rõ ràng ngay lập tức là các hệ thống này khác biệt đáng kể về mặt chuyển hóa. Hơn nữa, việc nhận biết song song nhiều đường dẫn cho phép rút ra một số kết luận về sự khác biệt sinh lý cơ bản giữa hai hệ thống củ này. Như một ví dụ thứ hai, các dòng biến đổi gen được sửa đổi trong chuyển hóa sucrose hoặc tổng hợp tinh bột đã được phân tích. Ví dụ này minh họa sức mạnh của một cách tiếp cận không thiên vị trong việc phát hiện những thay đổi bất ngờ trong các dòng biến đổi gen.

Từ khóa

#sắc ký khí #khối phổ #chuyển hóa #phân tích định tính #củ khoai tây #hệ thống thực vật #sinh hóa học #biến đổi gen #sucrose #tinh bột #sinh lý học

Tài liệu tham khảo

10.1111/j.1399-3054.1997.tb05408.x

10.1139/o59-099

10.1007/BF00201039

10.1016/S0021-9673(98)00989-3

10.1002/(sici)1097-0010(199804)76:4<599::aid-jsfa995>3.0.co;2-f

10.1046/j.1365-313X.1998.00163.x

Desire S., 1995, Protein changes in Solanum tuberosum during in vitro tuberization of nodal cuttings, Plant Physiol. Biochem., 33, 303

10.1007/s004250050340

10.1046/j.1365-3040.1998.00346.x

10.1046/j.1365-313X.1998.00140.x

10.1016/S0021-9673(99)00158-2

10.1016/0098-8472(95)00046-1

10.1046/j.1365-3040.1998.00309.x

Hare P.D., 1999, Proline synthesis and degradation: a model system for elucidating stress‐related signal transduction, J. Exp. Botany, 333, 413

10.1023/A:1006292309765

10.1111/j.1365-3040.1997.00132.x

10.1016/S0021-9673(99)00333-7

10.1016/S0176-1617(11)81243-5

10.1007/s004250050415

10.1016/S0168-9452(99)00094-1

10.1002/j.1460-2075.1992.tb05167.x

10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x

10.1016/S0021-9673(98)00763-8

10.1016/S0176-1617(97)80131-9

10.1016/S0021-9673(00)84885-2

10.1038/nbt0897-794

10.1042/bj3200487

10.1016/S0021-9673(98)00373-2

10.1046/j.1365-3040.1999.00373.x

10.1046/j.1365-313X.1998.00190.x

10.1104/pp.121.1.123

10.1016/S0981-9428(00)80100-X

10.1111/j.1399-3054.1994.tb00389.x

Yamaguchi I., 1990, Identification and semi‐quantification of gibberellins from the pollen and anthers of Zea mays by immunoassay and GC/MS, Plant Cell Physiol., 31, 1063

Thông tin
Thông tin xuất bản

Plant Journal

Tập 23 Số 1

131-142

Thông tin tác giả